شهر الکترونیک شـهري اسـت کـه بیشـتر فعاليت هاي آن از طریق سیستمهای الکترونیک و به ویـژه اینترنـت انجـام مـی پـذیرد در ایـن شهرها انجام فعالیتهایی مانند پرداخت جرایم، پرداخت قبوض،  خريد املاك یا کالا و … از طریق رایانه شخصی امکانپذیر است؛ همچنین مشارکت در فعالیتهای شهري از جمله ارتبـاط بـا مسئولان ادارات، بنگاه هاي اقتصادي و  … تسهیل مـی گـردد و شهروندان می توانند در مدت زمان کوتاهی در جریان رویدادهای شهر قرار بگیرند. خانه هاي هوشمند از الزامات و ارکان اصلی ایجاد شهرهای الکترونیک هستند و ارتباط خانه های هوشمند در شهر الکترونیک و نقش آنها در شکل گیری و توسعه شهرهاي الکترونیک و هوشمند غیر قابل انکار است.

خانه هوشمند چیست؟

از دیرباز تاکنون انسان به دنبال سرپناهی امن براي خود بوده و در طول تاریخ همواره سعی کرده در مکانی امن و همراه با آرامش سکنی گزیند. از غارها و خانه های خشتی اولیه گرفته، تا خانـه هـاي مـدرن و شـکیل امروزي، همیشه در پی بهبود شرایط زندگی برای خود بـوده اسـت تا جایی که دیگر خانه هاي مدرن و با امکانات امروزی نیـز پاسخگوي نيازهاي بشر نیستند و مبحث جدیدي به نام خانه هاي هوشمند مطرح شده است.

خانه هاي هوشمند امروزه به عنوان یکی از بخشهاي مهم سیستم هاي مدیریت جامع ساختمان مورد توجه واقع شده اند و موجب افزایش آسایش و امنیت براي ساکنین خانه ها می شود. از مزاياي این خانه می توان به بهینه سازي مصرف انرژي، صرفه جویی در زمان و هزینه نگهداري ساختمان و بهبود کیفیت زندگی معلولین و سالمندان اشاره کرد. خانه هاي هوشمند امکاناتی بیش از آنچه که خانه های معمولی در اختیار ما میگذارند، براي کاربران خود فراهم می کنند. خانه هوشمند، شبکه ای از دستگاه های هوشمند است که از طریق اینترنت یا WiFi به یکدیگر و رایانه اصلی متصل هستند. اتصال WiFi امکان نظارت و کنترل دستگاه ها از راه دور به وسیله رابط کاربری نصب شده در تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها و رایانه های رومیزی را فراهم می کند. این کار به سادگی استفاده از برنامه در تلفن هوشمند است.

ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک

برای رسیدن به اهداف شهر الکترونیک و شهر هوشمند باید زیرساختهای لازم برای این منظور فراهم شود. سـاخت و توسـعه خانـه هـاي هوشمند میتواند یکـی از زیرساختهای شكل گيري شهرهاي الکترونیک باشد . از مواردي کـه خانـه هـاي هوشـمند مـی تواننـد بـا اهـداف شـهر الکترونیک همسو باشند، میتوان به صرفه جویی در مصرف انرژي اشاره کرد. خانه هاي هوشمند بـا قابلیت هایی همچون کنترل هوشمند گرمایش و سرمایش، کنترل هوشمند روشنایی، کنترل نور طبیعی و سیستم آبیاری هوشمند باغچه می توانند به مقدار قابل توجهی باعث صرفه جویی در مصرف انرژي گردند . همچنین این خانه ها میتوانند با قابلیتها و امکانات الکترونیکی و اینترنتی که به کاربران خود ارائه می کنند، روند استفاده شهروندان از خدمات الکترونیک را آسانتر سازند؛ بدین ترتیب انجام فعالیتهایی که توسط ابزارهای الکترونیکی صورت می پذیرد همچون پرداخت قبوض، پرداخت جرائم، خرید کالا و … براي ساکنان خانه هاي هوشمند تسهیل می شود. مفهوم خانه هوشمند نه تنها برای ساخت و طراحی خانه بلکه برای کسانی که در آن زندگی می کنند توانایی بهبود هزینه ها و کارایی را دارد. در آینده ای نه چندان دور ، احتمالاً می بینیم که خانه هایمان به شبکه گسترده ای از شهرهای هوشمند متصل شده اند ، همه بهم متصل شده اند و همه با هم در جهت منافع شخصی و ملی حرکت می کنند. گسترش استفاده از این خانه ها و ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک باعث توسعه فرهنگ اسـتفاده از خدمات الکترونیک شهرها می شود که این امر در نهایت موجب دستیابی به دیگر اهداف شهرهاي الکترونیک مانند کاهش ترافیـک شهري، کاهش آلـودگی هـوا، تقویـت رقابـت تجـاري در شـهر و ایجـاد فرصتهاي تجاري بیشتر می شود.

در حال حاضر، ارتباط خانه های هوشمند با شهرهای الکترونیک ممکن است مانند یک مفهوم بیگانه به نظر برسد. ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک می تواند موجب بهبود کارایی خدمات عمومی و ایمنی عمومی برای شهروندان شود.

در خانه های هوشمند ساکنین می توانند از طریق ترموستات هوشمند، دمای خانه خود را از راه دور کنترل کرده و با استفاده از کنتور هوشمند در مصرف انرژی صرفه جویی کنند و این مورد از مزایای شخصی خانه های هوشمند است. ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک موجب می شود  مقامات محلی بتوانند بر میزان مصرف انرژی و ساعات اوج در شهر نظارت کنند و همچنین قیمت های دقیق تر، عادلانه تری را وضع کنند. این ارتباط موجب مقابله با قطعی ها، نشت انرژی و مسائل زیست محیطی ناشی از استفاده بیش از حد از انرژی نیز می شود.

ایمنی در شهرها همچنین با استفاده از فناوری هوشمند اینترنت اشیا و ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک می تواند تا حد زیادی بهبود یابد. سنسورهای دود و سیستم های اعلام حریق هوشمند حریق را شناسایی می کنند و در صورت وجود ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک می توانند به طور خودکار با نیروهای آتش نشانی تماس بگیرند و در صورت بروز خطر همسایگان را مطلع کنند. مزیت دیگر ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک این است که سیستم های امنیتی هوشمند می توانند  به عنوان یک عامل بازدارنده در جرم ، پلیس را مطلع سازند و در صورت ورود به سیستم شواهد ارائه دهند.

چگونه داده های خانه هوشمند به شهرهای هوشمند متصل می شوند

یک شهر با افزایش تعداد خانه های هوشمند و ایجاد ارتباط خانه های هوشمند با شهرهای الکترونیک، هوشمندتر می شود. در حال حاضر ، استفاده از داده های خانه هوشمند در جذب مشتری توسط صنایع مختلف انجام می شود. نحوه تمرکز هر صنعت بر راه حل های داده خانگی در زیر آورده شده است:

صنعت انرژی: این بخش در میان بخشهای مهمی قرار دارد که راهکارهای کلان داده می توانند سودآور باشند. این شرکت از داده های خانه هوشمند برای تهیه اطلاعات در مورد مصرف انرژی و روش های کاهش مصرف برق و قبض های انرژی استفاده می کنند. از آنجا که شهر اطلاعات بیشتری در مورد الگوی مصرف انرژی ساکنان خانه های هوشمند جمع می کند ، در تلاش است تا سیاست ها و ابتکاراتی جدید را ایجاد کند که می تواند منابع طبیعی کشور را حفظ کرده و راه حل های بهتری را برای زندگی کارآمد ارائه دهد.

صنعت لوازم خانگی دیجیتال – فروشندگان لوازم خانگی هوشمند با ارائه تجزیه و تحلیل داده های دستگاه های خود، به بازار تجزیه و تحلیل داده های خانگی علاقه نشان می دهند. به طور مثال شرکت Nest با ارائه برنامه ای به مشتریان (همراه با دستگاه) راه حل هایی برای جلوگیری از مصرف انرژی و تغییر انرژی با استفاده از الگوهای زندگی بهتر ارائه می دهد. به همین ترتیب ، بسیاری از این دستگاه ها می توانند به حمایت از سبک زندگی بهتر در شهرهای هوشمند کمک کنند.

صنعت بهداشت: با استفاده از خانه هوشمند برای افراد مسن و معلول و ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک ، داده های ذخیره شده در خانه می تواند توسط مراکز بهداشتی درمانی مورد استفاده قرار گیرد تا با دنبال کردن مجموعه داده های یک فرد ، خطرات مربوط به سلامتی تجزیه و تحلیل شود. ضبط سلامت دیجیتال و هشدارهای به موقع می تواند در موارد اضطراری و سایر مشکلات عمده سلامتی بسیار مفید باشد. به عنوان مثال ، وقتی بیمارستان ها به وسیله ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک به داده های شخص دسترسی دارند، می توانند در عرض چند دقیقه با شناسایی  سطح فشار خون تهدیدآمیز ناشی از تجزیه و تحلیل داده ها، کمک پزشکی برای فرد ارسال کنند. با این کار می توان هزاران یا میلیون ها جان انسان را نجات داد. یک جنبه مفید دیگر این است که صنعت بهداشت و سلامت می تواند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. با در نظر گرفتن تمام نکات ، نسبت جمعیت سالم منجر به افزایش شهرهای هوشمند سالم خواهد شد که در واقع اولین قدم برای پیشرفت است و این امر از طریق ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک تحقق می یابد.

ایجاد جامعه هوشمند با ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک

ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک، نمای جدیدی از خانه های هوشمند ایجاد می کند. همانطور که شهرهای هوشمند . الکترونیک دسترسی خود را از خدمات به جامعه گسترش داده اند تا شامل خدمات برای افراد باشد، خانه های هوشمند هم اکنون در حال پیشرفت هستند و خدمات بیشتری برای جامعه به ارمغان می آورند.

یکی از اهداف شهر هوشمند ایجاد شهروندان باهوشی است که می خواهند مزایای فناوری از جمله  پایداری بیشتر و بهره وری انرژی ، توزیع بهتر انرژی ، سلامت و ایمنی عمومی و حمل و نقل در دسترس را برای همه به حداکثر برسانند. ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک موجب می شوند شهروندان از مزیت های بیشتری در سطح جامعه برخوردار شوند و به طور کلی شهروندان هوشمندتری شوند. افراد معمولا به دلیل منافع شخصی خود به خانه های هوشمند روی می آورند. در صورت ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک و شهر هوشمند، شهروندان از مزایای اجتماعی و دولتی فناوری های مربوط به خانه های هوشمند نیز بهره مند شده و موجب افزایش استقبال و استفاده از فناوری هوشمند در جامعه می شود.

مزایای ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک

نتایج زندگی هوشمند یکپارچه و ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک چشمگیر خواهد بود. افزایش ارتباط دیجیتالی بین خانه های هوشمند فردی و شبکه هوشمند شهری، دولت های شهری را قادر می سازد تا ضمن کنترل بهتر و تأمین نیازهای شهروندان و دسترسی بهتر شهروندان به خدمات شهری از خانه هایشان، نیازهای آنها را برطرف کند.

از مزایای ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک میتوان به صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش ایمنی خانه ها از خطر آتش سوزی و ارتباط با پلیس در صورت وقوع جرم نام برد. ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک می تواند به شهروندان در مورد خطرهای قریب الوقوع از جمله زلزله، سونامی ، طوفان ، سیل هشدار دهد و همچنین مورد اینکه به طور فعالانه اطلاعاتی را در چه کاری انجام دهند یا کجا باید بروند ارائه دهند. ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک در نگهداری پیش بینانه و پیشگیرانه خطوط آب و گاز نیز تاثیر مثبتی دارد.

 نمونه هایی از راهکارهای هوشمند در خانه هوشمند

فناوری اینترنت اشیا می تواند در بسیاری از امکانات موجود در یک خانه اعمال شود که به شرح زیر است:

گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC): سیستم گرمایش و تهویه هوای هوشمند، جزء اصلی خانه هوشمند است. این سیستم تعادل در گرمایش خانه و کیفیت هوای داخل ساختمان را تضمین می کند. آنچه این سیستم را هوشمند می کند ، نظارت بر کنترل از راه دور از طریق اینترنت است که از طریق یک رابط کاربری امکان پذیر است.

سیستم کنترل روشنایی: سیستم کنترل روشنایی امکان تنظیم شدت نور چراغ ها را در خانه از راه دور فراهم میکند همچنین روشنایی خانه با توجه به شرایط آب و هوایی تنظیم می شود.

سیستم های امنیتی خانه: سیستم امنیتی خانه می تواند حیاتی ترین قسمت یک خانه هوشمند باشد. یک سیستم امنیتی به هر قسمت از خانه از جمله سقف ها ، درها ، پنجره ها و محیط داخلی متصل می شود. دستگاه های امنیتی از طریق نمایشگر لمسی تلفن مستقیماً تحت کنترل افراد هستند.

سنسورهای انتشار دود و دی اکسید کربن: سنسورهای تشخیص دود و دی اکسید کربن از طریق تلفن همراه یا هر نرم افزار رایانه ای دیگری که بلافاصله هنگام خراب شدن و یا حادثه ای هشدار می دهند و عملکرد دستگاه های مختلف می تواند از راه دور بازیابی شود.

شبکه های هوشمند و کنتورهای هوشمند: شبکه ها و کنتورها بررسی میزان مصرف انرژی از جمله برق و مصرف آب را انجام می دهند. علاوه بر این ، این دستگاه ها نیز برای کنترل استفاده از انرژی ساخته شده اند، بنابراین عمدتا موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند.

مزایای خانه هوشمند

زندگی در یک خانه هوشمند کاملاً یک تجربه جدید، هیجان انگیز و آرام است. و ساکنین خانه را از تمام استرس و فشار هایی که برای نگهداری از خانه متحمل می شوند، دور می کند. خانه هوشمند مزایای دیگری نیز دارد مانند:

احساس راحتی با امنیت هوشمند: امنیت هوشمند به کاربر اجازه می دهد تا امنیت را از خارج از خانه کنترل و مدیریت کند. کاربر می تواند در هنگام حضور در هر نقطه از جهان که شبکه تلفن هوشمند در آن قرار دارد ، احساس امنیت کند. به عنوان مثال ، کاربر می تواند درها و پنجره های خانه را از راه دور قفل کند. این امکان موجب آسودگی خیال کارب می شود.

صرفه جویی در مصرف انرژی: استفاده از کنتور هوشمند در خانه های هوشمند به صرفه جویی در مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه ها منجر می شود. سیستم روشنایی هوشمند نیز در کاهش مصرف انرژی سهم بسزایی دارد.

سهیم شدن در جهت هوشمندسازی شهر: مهمتر از همه، هوشمندسازی خانه به هوشمندسازی شهرها کمک می کند. در واقع خانه هوشمند مولفه اصلی و اساسی یک شهر الکترونیک و هوشمند است و ارتباط خانه های هوشمند با شهر الکترونیک و شهر هوشمند موجب حرمت به سمت زندگی و اجتماع هوشمند می شود. در ادامه بیشتر به ارتباط خانه هوشمند و شهر الکترونیک و شهر هوشمند پرداخته می شود.